电子工业环境如何控制静电源?措施-减小产生的电量-增大泄漏的电量
电子工业环境如何控制静电源?措施-减小产生的电量-增大泄漏的电量
不平衡的电荷是产生静电危害的根源。物体发生静电放电时刻的带电量q3等于产生的电量q1与泄漏的电量q2之差,即 q3=q1q2。这说明静电源的形成是由于起电量大于泄漏量,使物体电荷的总量不断的积累形成了静电带电体。因此,要控制静电源,就要减少残留电荷q3。要减小残留电荷无非有两条途径:1)减小产生的电量q1;2)增大泄漏的电量q2。
电子工业环境如何控制静电源减小起电量
要减小静电起电量q1,首先要分析静电起电的主要方式,分析影响静电起电的主要因素,针对具体的方式和影响因素,进行具体的控制。一般而言,在EPA内最常见的起电方式有接触-分离起电和感应起电两种方式。
影响接触-分离起电的因素我们在3.1.4小节进行了较为全面的介绍。在此,我们主要从静电防护的可行性上简单地列举几条减少起电量的措施:
1)尽量减少接触面积,或使物体之间不发生接触;
2)尽量减少物体之间的接触压力,或使物体之间不发生接触;
3)尽量采用“静电带电序列”中相近的材料,或采用同种材料;
4)尽量使用清洁、光滑、无污染的材料;
5)尽量减少物体之间的分离速度,使相对运动的速度降低;
6)尽量减少物体之间接触分离的次数;
7)增加温度,提高相对湿度;
8)如有可能,可以控制接触带电的正负和带电量的多少,加上反向电场;
9)如有可能,可以控制气压、容器内充入特定气体。
其中:1)~4)是减少偶电层中的起电量的措施;
5)~7)是减少分离中的起电量的措施;
8)~9)是在特殊情况下,可以减少起电量的措施。
接触-分离起电主要有两种常见的形式:摩擦起电和剥离起电,在被剥离的材料和环境条件一定时,影响剥离起电的主要因素是剥离的速度。因此,适当的降低剥离速度可以减少起电量。
影响感应起电的主要因素是静电场的强弱,而静电场的大小与其离静电源距离的平方成反比。因此,减少静电感应起电量的主要方法是远离静电源。
电子工业环境如何控制静电源 控制静电泄漏速度
静电放电与静电消散都是电荷转移的过程,过快的转移是静电放电(ns级),慢速转移是静电消散。无论静电起电量是多少,只要静电泄漏量不快不慢,足以将起电量在一定时间内泄放掉而又不集中释放,那么,就不容易发生静电危害的事故。一定时间内通过单位面积的电荷量定义为电流,即 电压等于电流与电阻的乘积,即U=IR
(6-1)(6-2) 整理以上两式可得(6-3)式中 ΔQ-Δt内带电体泄漏的电荷总量,单位为C;I-Δt内的平均电流值,单位为A;U-Δt内的带电体对地(或对另一个物体)的平均电位差,单位为V; R-Δt内的带电体对地的平均泄漏电阻,单位为Ω。式(6-3)表明,在一定时间内,电压一定时,电荷的泄漏量与电阻成反比。因此,要增大泄漏量,就要减小对地(或对另一个物体)的电阻值。这样,如何增大泄漏量的问题就转化为如何减少对地泄漏电阻的问题。而电阻太小又可能成为静电放电使静电能量集中释放,因此,控制泄漏速度就是控制泄漏电阻。泄漏电阻既不能太大也不能太小,应在规定的范围内,这是静电防护的一般要求。
注意:在此我们讨论的电荷、电压、电流和电阻仅是借助于电路的概念,方便分析和理解而假设为平均值或常量的。事实上,在静电放电的过程中,电荷、电压、电流和电阻的变化是一个很复杂的过程,其量是在不断变化的。


减少泄漏电阻的方法有很多种,但最常用的方法有:
1)接地。将可能产生静电源的器件、组件、设备、设施等通过接地实现等电位;
2)中和。因绝缘物材料上的静电荷无法通过接地技术消除,只能采用中和技术进行消除;
3)提高环境的温湿度。相对湿度的提高可以大大降低物体表面电阻率;温度的升高,增加了带电粒子的热能,带电粒子更容易移动,也降低了物体表面的电阻率;
4)表面涂防静电涂料控制静电泄漏电阻。
一般而言,控制静电泄漏电阻的方法比减小起电量的方法更简单、实用。因此,在控制静电源时,通常采用控制静电泄漏电阻的方法。






